工业制造质量管理面临的挑战

◆刘卫卫 顾海涛 / 文

引言

数年以来，工业界一直处于一场重大而根本性的变革之中。这一变革在德国被称为工业4.0。德国政府已经宣布工业4.0为其高科技战略之核心部分，旨在确保德国未来的工业生产基地的地位。2015年3月，中国政府也提出了中国的工业4.0战略——《中国制造2025》。工业4.0描述的是正在进行和即将到来的第四次工业革命，促发这次革命的技术元素包括互联网、软件、物联网、人工智能、信息物理融合系统等。这些新技术的广泛应用必将为工业发展带来新的机遇。

工业发展与质量管理的关系

质量的概念伴随了人类的发展史，无论农耕社会或是工业社会，是人们追求美好事物的投射；而质量管理是伴随工业革命而生，是工业竞争的产物。业界普遍认为质量管理发展可以分为三个阶段，质量检验阶段、质量统计控制阶段和全面质量管理阶段。

在质量检验阶段，质量的管理完全或主要靠检验员的筛选来完成。这个阶段可以对应工业发展初始形态时的工匠，工匠们凭借技艺生产产品，然后通过自我检验或者更有经验的老师傅来判断产品质量的好坏。当然这里指的工匠也可以是掌握特定技术的熟练工人。随着第一次工业革命的到来，机器被引入工业生产，大规模的工业生产无法要求质量管理仍旧完全通过检验来控制。质量工作开始关注过程，通过收集过程数据、分析数据进行产品质量的预测和控制。随着制造过程的专业分工越来越细，过程管理变得越来越重要，SPC等工作方法的应用标志着质量管理进入质量统计过程控制阶段。世界工业继续快速发展，在第二次工业革命的后期，工业产品种类越来越多，产品组成也越来越复杂，产品的同质化竞争也越来越激烈。这时制造商们生产的产品不再供不应求，产品必须在满足客户需求层面上具有竞争力。这时的质量管理就要求除了检验和控制产品生产的过程，还必须对设计和生产人员能力、环境、设备、供应商等全方面进行统筹管理以确保在最低成本下满足客户的需求，实现组织效益最大化。质量管理逐步进入全面质量管理阶段。

当今社会随着互联网经济的快速发展，“体验”式经济的概念被提了出来。产品不再由生产者定义，越来越多的消费者将参与到产品的定义当中。消费者对于产品的需求更加多元化，对产品质量的追求已不再满足于原来定义的功能和可靠性，如何及时有效地响应客户定制化的需求成为摆在所有制造者面前的难题。随着德国工业4.0概念的提出，制造业将面临重大变更，制造工厂将变得智慧化，原来对于产品生产的质量控制方法将失去作用，质量管理必将面临新的变革。

时代的变革必定会推动管理变革，就像时势造英雄一样，优秀的自成体系的管理方法是跟随时代应运而生的。质量管理的变更与时代的进步有关，工业4.0时代必定推动一个新的形式的质量管理理论的产生。

工业4.0带来的制造业管理变化

现今工业环境的变化，以及互联网和信息爆炸所导致的客户需求多变和体验式经济的要求，是促发工业4.0的社会大背景。工业4.0是通过信息物理融合系统(CyberphysicalSystem，CPS)的应用，打通所有生产环节的数据壁垒，响应客户多样化、定制化的需求，更好地实现柔性化生产。CPS将使得制造更为机械化、自动化、标准化、网络化，从而实现更高的智能化。制造过程的质量更可控，质量控制不再是制约产品质量的关键因素。首先，质量检验等标准化程度较高的工作将逐渐被人工智能所代替；其次，工业4.0的信息物理融合系统（CPS）要求设备间、系统间实现网络化信息融合，这其中就包含了质量信息的网络化。质量信息的网络化将有利于质量测量，监控数据更容易收集也更真实，质量控制点可以更多，质量测量更细；有利于质量问题的控制，提高响应的灵敏度；有利于质量问题的分析，分析数据更详尽。总之，生产的过程质量控制也将变得更加智能化、简单化。

制造业的质量管理将聚焦于如何快速有效地获取和响应客户需求，如何有效地将客户的需求转化为产品的设计规格并制造出来。准确把握客户需求以及客户需求的转化能力将是未来制造业的核心竞争力。工业4.0解放的制造端的质量管理能力将被释放在研究和满足客户需求层面上。当然，为了保证制造的柔性和快速，供应链的质量管理应该更关注供应链流程的设计和制造过程的设计，从而确保供应商和物流等相关信息有效协同，从而达到效率最优。

工业制造质量管理的变革

全面质量管理提出者费根堡姆认为，质量发展的一个趋势，是质量不再是减少错误，而是创造价值。那么具体到每个产品制造的阶段，质量管理方法会有哪些变化，质量管理如何更好地创造价值呢？下面针对客户需求阶段、产品研发阶段、制造和交付阶段、客户服务阶段分别谈谈自己的一些看法。

1.客户需求阶段的质量管理

企业在工业4.0环境下，更多的生产过程被人工智能、信息物理融合系统所代替，制造过程的错误将会越来越少，质量管理更重要的职责将偏向于质量策划，将重点研究如何更好地满足客户需求，为顾客创造价值。客户需求的管理将是工业4.0阶段质量管理的重中之重，只有制造一个客户会花钱购买的产品才能产生价值，否则产品的可靠性再好也没用。在客户需求管理方面，小米的“粉丝经济”和海尔的“人单合一双赢”为我们提供了两种新的思路。传统的手机生产商属于典型的制造业，他们调研、分析客户需求，设计产品并制造产品，最后通过广告等营销手段来销售产品。小米相比传统的制造业，大部分人将其定位为互联网公司，但小米手机没有自己的硬件开发、供应链等部门，这些部门都是外包的，小米主要抓住前端用户和后端营销两个价值最高的环节，实现企业的快速发展。小米的辉煌得益于“米粉”的黏性和忠诚，以及“米粉”社区的高度活跃。小米经营的“粉丝经济”为企业发掘、收集和分析客户需求提供了有效的途径。有专家将“粉丝经济”阐释为“通过提升用户黏度来优化口碑营销实效，以获取经济收益与社会效益的信任代理形态与经济运作方式”，如何抓住客户需求、提高客户黏度将是未来工业4.0时代实现企业价值的关键所在。海尔的“人单合一双赢”是另一个为实现客户需求有效管理的方法探索。海尔认为在互联网时代，企业生存和发展的权力不取决于企业本身，而取决于用户。企业要完成由制造到服务的转型，员工必须转型，从听命于上级，转向听命于用户。“人”是认同海尔理念的所有人，“单”是市场用户需求，“合一”是每个人都有自己的市场目标，“双赢”是在为用户创造价值的前提下，员工和企业的价值得以实现。每个人的市场目标不是由上级指定，而是根据自己所负责的市场的用户需求所定。“人单合一双赢模式”使员工从原来被动接受组织的指令转变为每个人都是CEO的经营者，并组成直面市场和用户的自组织即自主经营体。“零距离——保持开放倾听用户声音”的理念，正是用户需求管理的一种探索。海尔“人单合一双赢”为核心的质量管理模式获得2014年第一届中国质量奖。以上两个案例都是中国企业为了迎合新的工业时代而在大质量范畴内做出的管理尝试，这些尝试为企业产生了巨大的价值，也进一步证明了进入和迈向工业4.0时代过程中，质量管理转向客户需求管理和企业战略质量策划的重要性。

2.产品研发阶段的质量管理

工业4.0时代，产品研发的能力需要匹配客户需求多样化和快速变化的要求，快速、可靠地满足客户需求，同时避免过度开发将是未来研发的核心能力。首先，用户需求分解过程的策划应是研发质量管理工作的重点。通过信息化的手段进行需求分解过程的策划，尽量减少用户需求传递过程中的失真，实现需求到设计规格间的快速转换。在产品开发的实现层面，总结现今电子产品的开发趋势，产品的硬件开发和软件开发将逐步分离。硬件开发注重模块化、兼容性，从而实现快速集成，并确保可靠性；面向用户的硬件开发将是集成化开发，而非创造性开发。软件开发快速迭代、增量交付，过程中持续集成，从而提高效率和交付可靠性。硬件的集成化开发和软件的增量交付、持续集成都将帮助企业提高研发的快速响应和可靠性。研发质量管理的工作就是确保硬件集成化开发和软件敏捷开发的策划和过程控制。测试一直都是研发质量控制的一个重要控制手段。由于硬件的模块化和配合CPS的软件设计，测试的自动化将会更容易和重要，强调模拟用户环境的测试也会帮助开发进一步落实用户需求。

3.制造和交付阶段的质量管理

未来工业4.0时代的智能工厂，CPS将产生大量的过程数据。基于大数据保证质量信息的通畅和有效传递将是确保制造过程质量的关键。制造和用户交付过程的质量管理职能将由质量控制转向质量信息的集成、分解、传递和分析。质量信息集成包括横向集成、纵向集成和端到端的集成。横向集成指的是建立合作关系的企业间的信息集成，比如供应商与企业的信息集成，确保供应信息、质量信息的及时有效；纵向集成指的是生产过程各工序间信息的集成，通过质量信息系统保证各工序间信息的透明，确保各工序间必须的信息能够及时获取并指导生产；端到端集成指的是从客户需求提出到最终交付用户满意间的信息集成，通过信息的通畅确保用户需求的有效传递及用户满意的达成。所有制造和交付过程的质量策划、质量控制和质量保证都基于质量信息的有效集成来实现。

4.客户服务阶段的质量管理

由于智能制造降低了制造过程的错误，研发的模块化设计也进一步保证了产品的可靠性，因此未来产品质量因为错误导致的投诉将会越来越少。售后服务与用户需求的管理是相辅相成的，敏感地通过售后服务的途径获得用户需求的变化是未来工业4.0时代售后服务工作的重要价值所在。在售后服务过程中，质量管理需要通过对售后信息的多维度分析，从中发现产品的改进需求，挖掘用户的潜在需求，正向反馈给产品改进，进一步满足用户的需求。在售后信息的分析过程中，未来将会产生一些有效的理论和实践。

总结

工业环境的变化、消费者需求的变化必定导致管理方法和管理重点的不断更新，工业4.0时代的质量管理将是更加关注客户的时代，质量策划参与企业战略管理的职能将主导这个时代的质量管理，基于大数据的质量分析和策划的岗位将是为企业创造价值的重要岗位。本文结合作者的认识及对未来质量管理的思考，阐述了质量管理在工业4.0时代所面临的挑战和职能重点及方向改变，希望能为质量工作的未来抛砖引玉，引发一些新思考。

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